高中化学专题2物质性质的研究课题一铝及其化合物的性质课件苏教版选修

课题一铝及其化合物的性质【学考报告】知识条目加试要求①铝片(条)燃烧的方法②铝表面氧化膜的作用bb1.铝的结构与性质 (1)结构和存在

铝位于元素周期表______________，原子结构示意图为

______________。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于____。自然界中的铝全部以_______态存在。第3周期ⅢA族硅化合(2)化学性质写出图中有关反应的化学方程式：①②_______________________③2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑钝化④_________________________________________⑤___________________________________(3)制备___________________________________2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑2.铝的化合物的性质 (1)氧化铝 ①物理性质：____色固体，____溶于水，有很高的_______。 ②化学性质白难熔点Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4](2)氢氧化铝①物理性质___色胶状不溶于水的固体，有较强的_______性。②化学性质Ⅰ.白吸附Ⅱ.Al(OH)3的电离写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：a.______________________________；b.__________________________；c.__________________________。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O③制备Ⅰ.向铝盐中加入氨水，离子方程式为____________________________________。Ⅱ.Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为___________________________________。Ⅲ.Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合：离子方程式为____________________________。(3)常见的铝盐①硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。②明矾的化学式为__________________，它是____色晶体，____溶于水，水溶液pH____7(填“<”、“>”或“＝”)。明矾可以净水。其净水的原理是________________________________________________________________________________。KAl(SO4)2·12H2O无可<Al3＋＋3H2O

Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀而净水

点拨一、铝的实验探究现象及解释铝表面氧化膜的实验探究1.取3片铝片，将其中两片铝片用砂纸擦去表面的氧化膜破坏铝表面氧化膜的方法有：①用砂纸擦；②用NaOH溶液浸泡；③用稀酸浸泡2.将一片擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液中，观察铝片表面现象及其他可能发生的现象现象：①铝表面有紫红色物质沉积；②产生气泡，并逐渐加快，铝片上下翻滚；③继而产生蓝色沉淀；④混合液温度升高。请用相关方程式解释上述现象。①2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu②2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑③Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋铝表面氧化膜的实验探究3.将一片未擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液中，观察铝片表面现象现象：无明显现象解释：氧化膜的存在阻碍了铝与盐溶液的反应4.取上一步中的铝片，用水冲洗后，放入盛有3mL6.0mol·L－1NaOH溶液的试管中，1～2min后取出铝片，洗净，放入20mL0.5mol·L－1硫酸铜溶液中现象：现象同步骤2解释：铝片表面的氧化膜被破坏5.将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL浓硝酸的试管中，观察现象。1min后取出铝片，用水洗净，再放入20mL0.5mol·L－1CuSO4溶液的试管中现象：无明显现象解释：铝在浓硝酸中钝化，表面生成一层致密的氧化物保护膜培养明矾晶体1.向250mL烧杯中加入120mL比室温高10～20℃的水，分批加入明矾晶体，用玻璃棒搅拌，至晶体不再溶解为止。待溶液自然冷却到比室温高3～5℃时，将溶液倒入另一只烧杯中，用硬纸板盖好，静置过夜现象：烧杯中有白色晶体析出原因：饱和溶液在冷却时析出晶体2.从烧杯中选取2粒形状规则的小晶体作为晶核，将所选的晶核用细线轻轻系好

培养明矾晶体3.把步骤1中配制的明矾溶液倒入另一只烧杯中，注意不要将已结晶出来的明矾倒出，再向溶液中加入适量明矾，加热使其成为比室温高10～20℃的饱和溶液。待溶液开始自然冷却时，将小晶体悬挂在烧杯的中央，用硬纸板盖好烧杯，静置过夜现象：取出小晶体，发现晶体变大原因：饱和溶液在冷却时成为过饱和溶液，有溶质在小晶体上结晶4.每天把用细线系着的明矾晶体取出，重复步骤3的操作现象：晶体逐渐长大原因：不断有明矾晶体析出，并在小晶体上结晶点拨二、铝热反应实验1.基本原理 (1)基本原理：

铝是较活泼的金属，在一定条件下能与某些金属氧化物反应，将其中的金属置换出来。 (2)铝热反应： ①铝热剂：铝粉与金属氧化物(如Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。 ②铝热反应：铝热剂在高温条件下的反应。 ③铝热法：铝热剂发生铝热反应制备金属的方法。 ④铝热反应的应用： A.焊接钢轨；B.冶炼难熔金属(如Fe、Cr、V、Mn等)。2.实验记录与结论 (1)实验准备：

将两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，在其中一只纸漏斗的底部剪一个小孔，用水润湿，再与另一个纸漏斗套在一起，有孔的纸漏斗置于内层(使纸漏斗每边都有4层)，架在铁架台的铁圈上，其下方放置盛有细沙的蒸发皿或铁盘。 (2)实验现象：当反应被引发后，反应剧烈进行，放出大量的热，发出耀眼的白光和美丽的焰火；从漏斗底部流出火红的液滴，在坩埚内的沙中冷却为黑色固体，该固体可被磁铁吸引。[典例剖析]某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一小片久置铝片投入浓氯化铜溶液中，铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，触摸容器知溶液温度迅速上升，收集气体，检验其具有可燃性。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是________。(填序号)A.铝与Cl－反应，铝与

不反应B.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强C.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化D.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能E.生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水(2)铝片表面出现的暗红色物质是__________________________________________。(3)放出的气体是________，请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是_______________________________________________________________________________________。(4)某同学通过一定的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是_______________。A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中(5)除去氧化铝的铝片与镁片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：其中正确的是________(填序号)，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与________有关。解析(1)同浓度的氯化铜溶液和硫酸铜溶液，阳离子相同，阴离子不同，前者能与铝反应而后者不能，说明是阴离子的影响。在硫酸铜溶液与铝片反应的试管里加入少量氯化铜溶液，若反应加快了，说明上述推断正确。(2)由暗红色可判断是铜单质。(3)产生大量气泡，温度迅速上升，气体具有可燃性，可知铝与H＋反应生成H2。(4)由(1)中选项D可知，使铝能与铜反应的关键是去除氧化膜。(5)在碱性溶液中，铝的活动性强于镁，铝作负极。在酸性溶液中，镁的活动性强于铝，镁作负极。由于铝与浓硝酸钝化，在浓硝酸中，镁作负极。答案(1)D(2)Cu(3)H2

①随着反应进行生成铝离子浓度增大，水解程度增大，产生H＋的浓度增大，②该反应放热，升高温度反应加快，③铜与铝构成原电池，加快铝溶解(4)A、B(5)A电解质性质[跟踪训练]某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：实验步骤实验现象将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用

红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为绿色[设其主要成分为Cu2(OH)2CO3](1)按反应类型各写出一个实验中发生反应的化学方程式(是离子反应的只写离子方程式)置换反应______________________________